(57)【要約】【課題】単独又は複数のエネルギーシステムに対する経済性評価と共に、環境負荷評価を行なうことができる評価システムを提供することにある。【解決手段】発電システムの評価システムにおいて、発電運用情報及び環境負荷評価データを算定する発電運用シミュレータ１０、買電力需要情報から買電料金を算定する電力料金算定ツール２０、及び発電システムの経済性評価を行なう財務シミュレータ３０とを備えた構成である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電システムを含むエネルギーシステムの評価システムにおいて、
電力需要情報から燃料消費量データを含む発電運用情報を算定し、当該燃料消費量データを入力として環境負荷評価データを算定する発電運用シミュレータと、
前記発電運用情報に含まれる買電力需要情報から買電料金を算定する電力料金算定手段と、
前記買電料金及び前記発電運用情報に基づいて前記エネルギーシステムの経済性評価を行なう財務シミュレータと
を具備したことを特徴とする評価システム。
【請求項２】
前記発電運用シミュレータは、燃料の種類別に各燃料消費量に応じた環境負荷評価データを蓄積した燃料別データベースを使用して、前記環境負荷評価データを算定するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の評価システム。
【請求項３】
前記発電運用シミュレータは、複数の発電システムの運用に関わる前記発電運用情報を算定するように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の評価システム。
【請求項４】
前記発電運用情報には、買電力需要、供給電力量、燃料別の燃料消費量、及び水消費量が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の評価システム。
【請求項５】
前記発電運用シミュレータは、前記環境負荷評価データとして、二酸化炭素の排出量、窒素酸化物の排出量、及び硫化物の排出量を示す各データを算定するように構成されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の評価システム。
【請求項６】
前記発電運用シミュレータは、前記複数の発電システムにおいて、先行する発電システムの運用に基づいて算定した残存電力、電力需要及び設定された運転条件に基づいて、買電力需要、供給電力量、燃料別の燃料消費量を含む前記発電運用情報及び前記環境評価データを算定することを特徴とする請求項３に記載の評価システム。
【請求項７】
前記電力料金算定手段は、電力会社別、業務用／産業用別、契約電力別の電力料金データベースを使用して、前記買電料金を算定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の評価システム。
【請求項８】
前記電力料金算定手段は、電力会社、業務用／産業用、契約電力、自家発電補給電力の各設定値から条件を満たす全電力契約での買電料金を個別に算定し、当該買電料金が最小となる電力契約と当該買電料金料とを表示するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の評価システム。
【請求項９】
前記財務シミュレータは、販売電力単価、販売熱単価、燃料単価、用水単価、人件費，保守費、管理費、電気事業税率、事業税率、固定資産税率、法人税と法人地方税率、初期投資額、資本金、借入金、借り入れ条件、事業年数、設備費の各データを入力として、前記エネルギーシステムの経済性評価処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の評価システム。
【請求項１０】
前記財務シミュレータは、事業期間中の損益計算書、貸借対照表、キャッシュフロー計算書を出力することを特徴とする請求項９に記載の評価システム。
【請求項１１】
前記財務シミュレータは、事業期間中の所定の投資プロジェクト評価指標情報を出力することを特徴とする請求項９に記載の評価システム。
【請求項１２】
発電システムの評価システムに適用される発電運用シミュレータにおいて、
電力需要情報に基づいて前記発電システムを所定の運転条件での運転を実行させたときに、燃料消費量データを含む発電運用情報を算定する手段と、
燃料の種類別に各燃料消費量に応じた環境負荷評価データを蓄積した燃料別データベースと、
前記燃料消費量データを入力情報とし、かつ前記燃料別データベースを参照して環境負荷評価データを算定する手段と
を具備したことを特徴とする発電運用シミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に発電システムを含むエネルギーシステムの評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エネルギーシステムとして、例えばガスタービンを使用する発電システムの経済性評価を行なう評価システムが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
当該評価システムは、複数種類のガスタービン式発電システムを評価対象とし、各々のシステムを構成する複数の機器の各価格を示す価格情報を示す格納するコンポーネント選定テーブルを有する。さらに、当該評価システムは、前記機器から選定された選定機器を基に評価対象の発電システムを特定し、前記コンポーネント選定テーブルを参照して当該発電システムの機器代金を決定し、かつ、燃料単価と予め決められた運転期間から燃料代金を計算する。また、当該評価システムは、評価対象の発電システムでの売電単価と前記運転期間から売電料金を計算し、当該売電料金、前記機器代金および前記燃料代金代から前記運転期間における利益を計算する情報処理装置を備えている。
【特許文献１】特開２００３−１９３８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような従来の評価システムは、発電システムなどのエネルギーシステムの経済性評価を行なう機能を備えているだけである。特に、自家発電システムを対象とする評価システムは、主としてコスト削減を目的とした経済性評価を行なう。
【０００５】
ところで、近年では、発電システムなどのエネルギーシステムを運用する場合に、経済性評価だけでなく、特に燃料消費などによる環境への負荷を評価するための環境負荷評価が重要になっている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、単独又は複数のエネルギーシステムに対する経済性評価と共に、環境負荷評価を行なうことができる評価システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の観点は、環境負荷評価データを算定する発電運用シミュレータを有するエネルギーシステムの評価システムである。
【０００８】
本発明の観点に従った評価システムは、発電システムを含むエネルギーシステムの評価システムにおいて、電力需要情報から燃料消費量データを含む発電運用情報を算定し、当該燃料消費量データを入力として環境負荷評価データを算定する発電運用シミュレータと、前記発電運用情報に含まれる買電力需要情報から買電料金を算定する電力料金算定手段と、前記買電料金及び前記発電運用情報に基づいて前記エネルギーシステムの経済性評価を行なう財務シミュレータとを備えた構成である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエネルギーシステムの評価システムであれば、発電システムに対する経済性評価と共に、発電システムの運用に伴なう環境への負荷を評価するための環境負荷評価を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（評価システムの構成）
図１は、本実施形態に関するエネルギーシステム（発電システム）の評価システムの構成を示すブロック図である。
【００１２】
本評価システムは大別して、発電運用シミュレータ１０と、電力料金算定ツール２０と、財務シミュレータ３０とからなる。具体的には、評価システムは、発電運用シミュレータ１０、電力料金算定ツール２０、財務シミュレータ３０の各機能を実現するソフトウェア（アプリケーション・プログラム）を記憶し、当該ソフトウェアを実行するＣＰＵを備えている。
【００１３】
発電運用シミュレータ１０は、電力需要量及び熱需要量を入力情報１００として1次エネルギー消費量を含む環境負荷データ１０１、及び当該データ１０１以外の発電運用情報として、買電力需要情報１０２、供給電力量及び供給熱量を示す出力情報１０３、燃料消費量，水消費量及びその他消耗品量を示す出力情報１０４を算定する。環境負荷データ１０１としては、例えば二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫化物（ＳＯｘ）の各排出量である。
【００１４】
電力料金算定ツール２０は、発電運用シミュレータ１０により算定された買電力需要情報１０２から買電料金１０５を算定する。
【００１５】
財務シミュレータ３０は、電力料金算定ツール２０により算定された買電料金１０５及び発電運用シミュレータ１０により算定された供給電力量及び供給熱量を示す出力情報１０３、燃料消費量，水消費量及びその他消耗品量を示す出力情報１０４を使用して、発電システムの経済性評価を実行する。
【００１６】
本実施形態の評価システムでは、発電運用シミュレータ１０により、1次エネルギー消費量を含む環境負荷データ１０１が算定される。具体的には、環境に対する負荷要因として代表的な例えば二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫化物（ＳＯｘ）の各排出量を事前に把握することができる。従って、発電システムの運用において、算定した環境負荷データに基づいて環境負荷に対する評価（例えば低減）を確認した上で、当該発電システムの経済性評価を実施することが可能となる。
【００１７】
（発電運用シミュレータ）
次に、図２及び図３の各フローチャートを参照して、本実施形態に関する発電運用シミュレータ１０の具体的動作を説明する。なお、図１に示す要素に関して、重複する説明は省略する。
【００１８】
本実施形態の発電運用シミュレータ１０は、単独または複数の発電システムに対する算定処理を実行する。図２は、複数の発電システム（第１から第ｎシステム）に対して算定処理を行なう場合の手順を示すフローチャートである。
【００１９】
即ち、発電運用シミュレータ１０は、入力情報１００として季節別、月別、年間の電力需要量及び熱需要量を入力し、３６５日２４時間データに変換する（ステップＳ１，Ｓ２）。さらに、発電運用シミュレータ１０は、年度及び祝日に関する需要量及び熱需要量を入力することで、電力需要（熱需要を含む）のパターンを求めて、表示する処理を行なう（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００２０】
次に、発電運用シミュレータ１０は、複数の発電システム（第１から第ｎシステム）中で、第１の発電システムが電力需要及び熱需要の入力情報に基づいて設定された運転を実行した場合の算定処理を実行する（ステップＳ５−１）。この算定処理により、燃料消費量，水消費量及びその他消耗品量を示す情報１０４を出力する（ステップＳ６−１）。また、供給電力量及び供給熱量を示す情報１０３を出力する（ステップＳ７−１）。さらに、発電運用シミュレータ１０は、残存電力需要及び残存熱需要を示す情報を出力する（ステップＳ８）。このとき、発電運用シミュレータ１０は、後述するように1次エネルギー消費量を含む環境負荷データ１０１を算定する。
【００２１】
次に、発電運用シミュレータ１０は、第２の発電システムが、第1の発電システムの運転から算定された残存電力需要及び残存熱需要を示す情報に基づいて設定された運転を実行した場合の算定処理を実行する。以下同様の処理手順により、発電運用シミュレータ１０は、第ｎの発電システムが残存電力需要を買電量として算出するまで繰り返す（ステップＳ５−ｎ，Ｓ１１）。買電量は、前述したように、買電力需要情報１０２として電力料金算定ツール２０に提供される。
【００２２】
そして、発電運用シミュレータ１０は、複数の発電システム（第１から第ｎシステム）の運転により算定された燃料消費量，水消費量及びその他消耗品量の総計を算出し、かつ供給電力量及び供給熱量の総計を算出する（ステップＳ９，Ｓ１０）。
【００２３】
図３は、複数の発電システムのそれぞれが単独システムとして運転を実行した場合において、発電運用シミュレータ１０の算定処理の手順を示すフローチャートである。
【００２４】
先ず、図２と同様に、発電運用シミュレータ１０は、電力需要量及び熱需要量に関する入力情報１００から電力需要（熱需要を含む）のパターンを求めて、表示する処理を行なう（ステップＳ２１，Ｓ２２）。次に、発電運用シミュレータ１０は、対象となる発電システムの構成として、例えばガスエンジン、燃料電池、ガスタービン、コンバインドサイクル、ディーゼルエンジン、電力貯蔵、ボイラー等から1機種を選定する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
【００２５】
そして、発電運用シミュレータ１０は、入力された電力需要及び熱需要の下で、当該発電システムが所定の運転条件（運転順位、熱主／電主／電力、終日／夜間、停止／休日停止等）を満たしながら運転を実行させた場合に、予め用意されたシステムの機種毎の性能データ群からなるデータベース（ＤＢ）を参照して、前述の算定処理を実行する（ステップＳ２５〜Ｓ２７）。
【００２６】
この算定処理により、発電運用シミュレータ１０は、供給電力量及び供給熱量を示す情報１０３を出力する（ステップＳ２８）。また、燃料消費量，水消費量及びその他消耗品量を示す情報１０４を出力する（ステップＳ２９。さらに、残存電力需要及び残存熱需要を示す情報を出力する（ステップＳ３０）。
【００２７】
ここで、発電運用シミュレータ１０は、算定した燃料消費量を入力情報とし、予め用意された燃料別データベース（ＤＢ）を参照して、環境負荷評価算定処理を実行する（ステップＳ３１，Ｓ３２）。燃料別データベース（ＤＢ）は、燃料の種類別に各燃料消費量に応じた環境負荷評価データを蓄積したデータベースである。
【００２８】
発電運用シミュレータ１０は、当該環境負荷評価算定処理により、1次エネルギー消費量を含む環境負荷データ１０１を算定する（ステップＳ３３）。環境負荷データ１０１には、環境に対する負荷要因として代表的な例えば二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫化物（ＳＯｘ）の各排出量が含まれている。
【００２９】
本実施形態の発電運用シミュレータ１０であれば、単一機種で構成された発電システム
または複数種の機種で構成されている複数の発電システムのいずれの場合でも、各機種毎の最適な運転条件で運転させたときの発電運用情報（１０２〜１０４）と共に、環境負荷データ１０１を算定するため、各機種単位での環境負荷状況を確認しながら、機種選定及び運転条件設定を実施することができる。
【００３０】
（電力料金算定ツール）
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施形態に関する電力料金算定ツール２０の具体的動作を説明する。なお、図１に示す要素に関して、重複する説明は省略する。
【００３１】
電力料金算定ツール２０は、発電運用シミュレータ１０により算定された買電力需要情報１０２から最大電力を算出（抽出）する（ステップＳ４１，Ｓ４２）。ここで、評価システムのオペレータは、抽出された最大電力に基づいて契約電力を電力料金算算定ツール２０に入力する（ステップＳ４３）。
【００３２】
さらに、オペレータはエネルギーシステム構成に基づいて自家発補給電力および業務用／産業用の区別を電力料金算定ツール２０に入力する（ステップＳ４４，Ｓ４５）。また、オペレータは、発電システムの設置地域に基づいて選定する電力会社を電力料金算定ツール２０に入力する。図５は、これらの入力情報の一例を示すものである。
【００３３】
電力料金算定ツール２０は、前記入力情報を使用して、業務用電力料金の算定処理及び業務用電力料金の算定処理をそれぞれ実行し、算定した電力料金をグラフ表示する処理を行なう（ステップＳ４６〜Ｓ４８）。
【００３４】
具体的には、電力料金算定ツール２０は、入力条件に合致する全電力契約の基本料金単価、従量料金単価、休日、時間帯別、季節別データをデータベースから取得して、買電力需要情報１０２を使用して買電料金（基本料金、従量料金）を算定する。
【００３５】
具体的には、従量料金の異なる季節別・時間帯毎の買電量を集計後、各季節別・時間帯別の従量料金を計算して総従量料金を算出し、契約電力から求めた基本料金と合算する。または、２４時間３６５日別の従量料金単価表を作成し、前記従量料金表と２４時間３６５日別の買電力需要データ表とから２４時間３６５日別の従量料金を算定後、集計して従量料金を求めてもよい。要するに、買電力需要情報１０２の形式に応じて、種々の算定方法が可能である。そして、契約別の基本料金・従量料金・合計額をグラフ表示し、最低価格の契約における月別基本料金・従量料金・合計額を出力する。図６は、電力料金算定ツール２０により算定された出力情報の一例を示すものである。
【００３６】
以上のように本実施形態の電力料金算定ツール２０は、設定条件を満たす複数の電力契約による買電料を算定し、表示する処理を実行する。従って、条件を満たす複数の電力契約による買電料金を算定することができるため、買電料金を最小にすることが可能である。
【００３７】
（財務シミュレータ）
次に、図７及び図８を参照して、本実施形態に関する財務シミュレータ３０の具体的動作を説明する。なお、図１に示す要素に関して重複する説明は省略する。
【００３８】
財務シミュレータ３０は、図１に示すように、発電運用シミュレータ１０により算定された供給電力量及び供給熱量を示す出力情報１０３、燃料消費量，水消費量及びその他消耗品量を示す出力情報１０４、及び電力料金算定ツール２０により算定された買電料金１０５を入力（使用）して、発電システムの経済性評価処理を実行する。
【００３９】
財務シミュレータ３０は、事業形態毎に異なる評価を実行する。本実施形態では、例えばＰＦＩ（Private Finance Initiative）事業の場合を想定する。
【００４０】
財務シミュレータ３０は、具体的には図７に示すように、他の事業条件（販売電力単価、販売熱単価、燃料単価、用水単価、人件費，保守費、管理費、電気事業税率、事業税率、固定資産税率、法人税・法人地方税率、初期投資額、資本金、借入金、借り入れ条件、事業年数等）を入力する。
【００４１】
そして、財務シミュレータ３０は、具体的には図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、経済性評価に必要な情報の出力及び表示出力を行なう。具体的には、同図（ｄ）に示すように、事業期間中の損益計算書、貸借対照表、キャッシュフロー計算書等の財務諸表情報を算定する。また、財務シミュレータ３０は、具体的な評価指標（投資プロジェクト指標）として図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＲＯＳ、ＩＲＲ，ＮＰＶ、ＤＳＣＲ等を出力する。図８において、ＢＴＯ（Build Transfer Operation）、ＢＯＯ（Build Own Operation）、ＢＯＴ（Build Operate Transfer）は、ＰＦＩにおける事業形態である。
【００４２】
以上のように本実施形態の財務シミュレータ３０によれば、事業全期間の発電システムシステムの財務評価が算定されるため、発電システムの経済的な問題点の有無を明確にできる経済性評価を実現することができる。また、本実施形態の財務シミュレータ３０により、発電システムが経済的に成立する条件（借り入れ条件、設備費、販売電力単価、販売熱単価等）を逆算することにも用いることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に関する評価システムの構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関する発電シミュレータの全体的動作を説明するためのフローチャート。
【図３】本実施形態に関する環境負荷評価動作を含む発電シミュレータの動作を説明するためのフローチャート。
【図４】本実施形態に関する電力料金算定ツールによる処理手順を説明するためのフローチャート。
【図５】本実施形態に関する電力料金算定ツールの入力情報の一例を示す図。
【図６】本実施形態に関する電力料金算定ツールの出力情報の一例を示す図。
【図７】本実施形態に関する財務シミュレータの入力情報の一例を示す図。
【図８】本実施形態に関する財務シミュレータの出力情報の一例を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１０…発電運用シミュレータ、２０…電力料金算定ツール、３０…財務シミュレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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